广东省梅州市2023-2024学年高三上学期1月期末调研物理试卷

这是一份广东省梅州市2023-2024学年高三上学期1月期末调研物理试卷，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．1898 年12 月居里夫妇发现了放射性比铀强百万倍的镭226，镭226 的半衰期为 1620年，镭226 衰变为氡222的方程 。下列说法正确的是（ ）
A．该衰变为α衰变
B．该衰变为β衰变
C．增加环境温度可以使镭226 的半衰期变为810年
D．经过3240年，100 个镭226 中将有75 个镭226 发生衰变
2．“打水漂”是一种常见的娱乐活动，以一定的高度水平扔出的瓦片，会反复在水面上弹跳前进，假设瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度没有损失，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小，以下四幅图有可能是瓦片轨迹的是（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示，半径为R的半球形碗固定在水平面上，O为半球的球心，一只蚂蚁从半球形碗底沿碗内表面缓慢向上爬，爬到位置A时刚好要下滑，此时OA与竖直方向夹角为θ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，蚂蚁与碗内表面的动摩擦因数为μ，蚂蚁的质量为 m，下列说法正确的是（ ）
A．R越大，θ越大B．μ越大，θ越大
C．m越大，θ越大D．m越小，θ越大
4．科学研究表明，地球周围存在的磁场虽然微弱，但作用巨大，既可以抵御宇宙射线对地球的侵扰，也会影响生物的定向迁徙，甚至会影响人的身体健康。如图所示为地球周围的磁感线分布（磁偏角的影响可以忽略），下列关于地磁场的说法正确的是（ ）
A．地球周围的磁感线起始于地球南极附近，终止于地球北极附近
B．地面附近，磁感应强度的方向与地面平行
C．地面附近，赤道处的磁感应强度大小大于两极处的磁感应强度大小
D．由外太空垂直射向赤道的带正电粒子将向东偏转
5．如图（a），电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。如图（b）所示，若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鲶身体的中点，且为鱼身长的一半，下列说法正确的是（ ）
A．A点电势高于B点电势
B．A点场强和B点场强相同
C．将正电荷由A点移动到O点，电场力做正功
D．若电鲶头尾部间产生的电压时，间的电压为
6．光导纤维又称光纤，是传光的细圆玻璃丝，图（a）是光纤导光后的效果。现让由甲、乙两种单色光组成的复合光，从一根直的光纤端面以入射角射入，第一次折射后光路如图（b）所示，两束单色光均在侧面发生全反射，下列说法正确的是（ ）
A．乙光在光纤中全反射临界角比甲光大
B．乙光在光纤中传播速度比甲光大
C．乙光在光纤中传播时间比甲光长
D．两种光在空气中传播遇到相同小孔时，乙光更容易衍射
7．如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所.机器人内电池的容量为，负载时正常工作电流约为，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示.下列说法正确的是（ ）
A．充电器的输入电流频率为
B．充电器的输入电压瞬时表达式为
C．机器人充满电后电池的电量为
D．机器人充满电后，负载时大约可以持续正常工作
二、多选题
8．如图（a）所示，水袖舞是中国京剧的特技之一。某时刻抖动可简化为如图（b），下列说法正确的是（ ）
A．M 处的质点回复力最大
B．M处的质点经过四分之一个周期到达Q处
C．加快抖动的频率，传播速度变快
D．质点振动到N处时速度最大
9．火卫一和火卫二是火星仅有的两颗天然卫星，其轨道近似为圆周，天文观测发现火卫一距离火星中心9370千米，火卫二距离火星中心23500千米，科学家已经确认火卫一的公转轨道正在缓慢下降，而火卫二却在慢慢远离火星，对于火星的两颗卫星，下列说法正确的是（ ）
A．火卫一的向心加速度大于火卫二
B．火卫一的公转线速度小于火卫二
C．火卫一的公转线速度缓慢增大，火卫二的公转线速度缓慢减小
D．火卫一的公转线速度缓慢减小，火卫二的公转线速度缓慢增大
10．如图（a）所示，某建筑工地正用吊车将装混凝土的料斗竖直向上起吊到高处，料斗从静止开始向上运动的加速度随上升高度变化的规律如图（b）所示，若装有混凝土的料斗总质量为1吨，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．从h=4m到h=5m运动过程，料斗做匀减速运动
B．从静止开始上升到高度5m时，料斗的速度大小为
C．从静止开始上升5m过程中，料斗运动的时间为
D．从静止开始上升5m过程中，吊车对料斗做功为
三、实验题
11．某同学用单摆测重力加速度，装置如图（a）所示，其中悬挂的小球为磁性小球，
（1）用游标卡尺测量小球的直径，示数如图（b）所示，读数为 mm。
（2）打开手机的磁传感器，将手机放在静止小球的正下方，让小球做单摆运动，小球运动到最低点时，手机就接收到一个磁感应强度脉冲，若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为 80.40 s，则单摆摆动的周期 s；若测得摆线长为990.95 mm，则当地的重力加速度为（结果保留小数点后两位）。
（3）为了减小实验误差，该同学通过改变摆长多次实验，测得多组摆长L与对应的周期T，建立坐标系，作出的图像如图（c）所示，测得图像的斜率为k、则求得的重力加速度 （用k和π表示）。
12．某实验小组，欲测量一节5号电池的内阻r和待测定值电阻R的阻值，器材如下：待测5号电池一节（电动势1.5V，内阻r待测），同规格待测电阻R若干，毫安表（量程500mA，内阻，开关，导线若干。实验步骤如下：
（1）按图（a）所示电路图，连接实物电路。
（2）依次将1只定值电阻、2只定值电阻、…k…只定值电阻串联接入电路中，电路中毫安表的读数依次为、、……，将电流表的读数记录在表格中。
（3）断开电路，整理器材。
根据以上操作，试回答下列问题：
①电路中电动势，电流，定值电阻R，所满足的关系是 （用代表相应物理量的字母表示，设接入电路中的定值电阻个数为k）。
②以为纵坐标，k为横坐标，在坐标纸上描点，如图（b）所示，其中第3组数据坐标纸上没有描出，请在图（b）中将它描出，并在坐标纸上完成作图。
③根据图（b）中的图像，可知电源的内阻r= Ω，定值电阻的阻值R= Ω。（结果均保留两位有效数字）
④若实际电源的电动势略低于1.5V，则电源内阻的测量值将 。
A．偏大 B．偏小 C．准确 D．不确定
四、解答题
13．干瘪的乒乓球在室外温度为270K时，体积为，球内压强。为了让乒乓球鼓起来，将其放入温度恒为330K热水中，经过一段时间后鼓起来了，体积恢复原状V，此过程气体对外做功为，球内的气体视为理想气体且不漏气，若球内气体的内能满足（k为常量且大于零），求：
（1）恢复原状的乒乓球内气体的压强；
（2）干瘪的乒乓球恢复原状的过程中，乒乓球内气体吸收的热量。
14．如图（a）所示，门球又称槌球，比赛时以球槌击球，球过球门即可得分.如图（b）所示，某次比赛中完全相同的1号球、3号球与门洞恰好位于一条直线上，两球之间的距离，3号球与球门之间的距离。运动员用球槌水平打击1号球，使其获得向右的初速度，经过一段时间后，该球以的速度与3号球发生碰撞（碰撞时间极短），碰后1号球又向前运动了后停下来.已知两球质量均为，将两球的运动视为一条直线上的滑动并且两球与地面间的滑动摩擦因数相同，重力加速度g取
（1）求球与地面的动摩擦因数；
（2）求两球碰撞过程中损失的机械能；
（3）通过分析，判断3号球能否进门得分。
15．某科研小组设计了一种列车的电磁阻尼辅助刹车系统，原理如图所示。在列车的车厢下面固定一个磁场控制系统，能在长为 L₁、宽为 L₂的矩形区域内产生方向竖直向下、大小为 B 的匀强磁场，在铁轨上安装长为L₁、宽为 L₂的单匝矩形线圈若干个，相邻两个线圈间距为 L₂，每个线圈的电阻为 R。设质量为 m 的列车以初速度v 无动力进入减速区域，运动过程中制动力可以改变，使列车做匀减速直线运动，当列车磁场控制系统的磁场刚好通过个线圈时，列车的速度减为零，重力加速度为g，求：
（1）磁场控制系统的磁场全部进入第一个线圈过程中，通过第一个线圈截面的电荷量；
（2）磁场控制系统的磁场刚进入第二个线圈时，克服安培力做功的瞬时功率；
（3）整个刹车过程中，除电磁阻力外的其它阻力的冲量。
接入电路的电阻个数k
1
2
3
4
5
毫安表读数Ik（mA）
405
242
172
134
110
电流倒数（A⁻¹）
2.47
4.13
5.80
7.47
9.09
参考答案：
1．A
【详解】AB.根据电荷数和质量数守恒，可知为，为衰变，故A正确，B错误；
C.半衰期只跟原子核内部结构有关，增加环境温度不能使镭226 的半衰期变为810年，故C错误；
D.半衰期是大量统计得到的数值，所以经过3240年，100 个镭226 中不一定将有75 个镭226 发生衰变，故D错误。
故选A。
2．D
【详解】瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度没有损失，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小，可知竖直小球上升的高度逐渐减小，根据
可知瓦片在空中的时间逐渐减小，水平方向有
可知瓦片在空中通过水平位移逐渐减小。
故选D。
3．B
【详解】缓慢向上爬，爬到位置A时刚好要下滑，有
解得
可知μ越大，θ越大。
故选B。
4．D
【详解】AB．磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，曲线的切线为该点磁场的方向，所以地面附近的磁场方向不是都与地面平行，故AB错误；
C．磁感线的疏密表示磁场的强弱。由磁感线分布情况可知，地面附近，赤道处的磁感应强度大小小于两极处的磁感应强度大小。故C错误；
D．地球的磁场由南向北，当带正电粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东，所以粒子将向东偏转。故D正确。
故选D。
5．B
【详解】A．头部集中正电荷，尾部集中负电荷，电场线方向由B指向A，沿电场线方向电势降低，故B点电势高于A点，故A错误；
B．根据等量异种点电荷的电场分布的对称性可知，A点和B点场强相同，故B正确；
C．由于电场线方向由B指向A，所以正电荷的受力方向为由B指向A，正电荷由A移动到O时，电场力做负功，故C错误；
D．根据等量异种点电荷的电场分布规律可知A、B间的电场线比A点到鱼尾或B点到鱼头的电场线稀疏，则平均场强也较小，故A、B之间电压小于200V，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】AB．根据折射定律可得
由图可知，甲、乙两光的入射角相同，甲光的折射角大于乙光的折射角，则甲光的折射率小于乙光的折射率，即有
根据全反射临界角公式
可知乙光在光纤中全反射临界角比甲光小；根据
可知乙光在光纤中传播速度比甲光小，故AB错误；
D．由于甲光的折射率小于乙光的折射率，则甲光的频率小于乙光的频率，甲光的波长大于乙光的波长，两种光在空气中传播遇到相同小孔时，甲光更容易衍射，故D错误；
C．设光纤的长度为，光进入光纤的折射角为，根据几何关系可知，光在光纤中传播的距离为
又
，
可知光在光纤中传播的时间为
由题意可知
由于乙光的折射角小于甲光的折射角，则有
可知乙光在光纤中传播时间比甲光长，故C正确。
故选C。
7．D
【详解】A．由图可知交变电压的周期为，根据，可知电流频率为，故A错误；
B．由图可知周期为0.02s，则角频率为
充电器的输入电压的瞬时值表达式为，故B错误；
CD．机器人充满电后电池的电量
正常工作可用电量为，由，可知负载时大约可以持续工作4h，故C错误，D正确。
故选D。
8．AD
【详解】A．M 处的质点位置最大，回复力最大，故A正确；
B．波传播的是波振动的形式，质点只是在平衡位置上下振动，所以M处的质点经过四分之一个周期不能到达Q处，故B错误；
C．加快抖动，波的频率增大，而波速是由介质决定的，与频率无关，波的频率增大，而波速度仍保持不变，故C错误；
D．质点振动到N处时，处于平衡位置，速度最大，故D正确。
故选AD。
9．AC
【详解】AB．卫星绕火星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力可得
可得
，
可知火卫一的向心加速度大于火卫二的向心加速度，火卫一的公转线速度大于火卫二的公转线速度，故A正确，B错误；
CD．火卫一的公转轨道正在缓慢下降，而火卫二却在慢慢远离火星，根据
可知火卫一的公转线速度缓慢增大，火卫二的公转线速度缓慢减小，故C正确，D错误。
故选AC。
10．BD
【详解】A．从h=4m到h=5m运动过程，由图（b）可知加速度逐渐减小，但方向仍为正方向，所以料斗做加速度减小的加速运动，故A错误；
B．根据
可知图像与横轴围成的面积为，从静止开始上升到高度5m时，则有
可得
故B正确；
C．由图（b）可知料斗先做匀加速直线运动，再做加速度减小的加速运动，其图像如图所示
可知从静止开始上升5m过程中，料斗的平均速度满足
料斗运动的时间满足
故C错误；
D．从静止开始上升5m过程中，根据动能定理可得
代入数据解得吊车对料斗做功为
故D正确。
故选BD。
11． 8.10 2.01
【详解】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图（b）可知小球的直径为
（2）[2]若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为 80.40 s，则单摆摆动的周期为
（3）[3]根据单摆周期公式
可知图像的斜率为
可得重力加速度为
12． 0.80 2.5 偏小
【详解】（3）[1]电路中电动势，电流，定值电阻R，所满足的关系是
[2]由表中数据，描点作图可得
[3][4]由
整理可得
结合图像有
，
解得
，
[5]若实际电源的电动势略低于1.5V，则电源内阻的测量值将偏小。
13．（1）；（2）
【详解】（1）求内气体为理想气体，有
解得
（2）该过程气体内能变化量为
由热力学第一定律有
解得
14．（1）；（2）；（3）3号球能够进门得分
【详解】（1）根据动能定理
解得
（2）设球1碰后速度为，根据动能定理
解得
设球3碰后速度为，根据动量守恒定律
解得
根据能量守恒，损失的机械能为
代入数据解得
（3）设3号球碰后运动的距离为，根据动能定理
解得
故3号球能够进门得分。
15．（1）；（2）；（3），方向水平向左
【详解】（1）根据电流的定义式及法拉第电磁感应定律可得
（2）由于列车做匀减速直线运动，当磁场控制系统刚好通过个线圈时列车的速度减为零。故根据匀变速运动规律可得
设磁场控制系统的磁场刚进入第二个线圈时，列车速度为v1，则根据匀变速直线规律可得
此时线框受到安培力为
克服安培力做功的瞬时功率为
联立解得
，
（3）磁场控制系统进入到完全离开每个线圈过程中，通过每个线圈截面的电荷量相等。以水平向右为正方向，对整个过程运用动量定理可得
其中
联立解得
方向水平向左。